Введение в химическую экологию. Часть I. Химия окружающей среды. Хохлова О.Н. - 59 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

59
Органическое вещество почвы состоит из слабоизмененных остат-
ков растений, продуктов их измельчения и преобразования микроорга-
низмами и мезофауной, а также из специфических почвенных органи-
ческих веществ, которые представляют собой гумус.
Гумус (от лат. humus земля, почва) перегной органическое
вещество почвы, образующееся в результате разложения растительных
и животных остатков и продуктов жизнедеятельности организмов.
Состав гумуса: гуминовые и фульвокислоты, их соли и гумин
своеобразный комплекс гумусовых кислот, связанных с высокодис-
персными минеральными частицами. Резкой границы между ними нет,
они связаны между собой постепенными переходами и характеризуют-
ся различным отношением к растворителям.
Гуминовые кислоты (ГК) темноокрашенная фракция органиче-
ских веществ с переменным составом: С от 48 до 64 %, Н 3,45,6 %,
N 2,75,3 %, не растворимые в воде, но растворимые в щелочах, осаж-
даются минеральными кислотами при рН 1–2. Благодаря высокой
клеящей способности создают структуру почв, считаются активаторами
роста растений.
Основными структурными единицами сложной молекулы ГК яв-
ляются: сконденсированная центральная часть, состоящая из аромати-
ческих и гетероциклических структур (ядро), боковые цепи (углеводо-
родные, аминокислотные) и периферические функциональные группы
(карбоксильныеСООН, метоксильные ОСН
3
, карбонильные С=О, фе-
нолгидроксильныеС
6
Н
4
ОН). В почве чаще всего присутствуют гума-
ты Са и Мg, образующиеся при замещении водорода у карбоксильных и
фенолгидроксильных групп. Часть водорода может быть замещена ком-
плексными катионами, например, на основе железа или алюминия. При
этом образуются прочные внутрикомплексные соединения хелаты.
Фульвокислоты (ФК) специфические органические кислоты, рас-
творимые в воде и минеральных кислотах, имеют сходное строение с
ГК, но боковые цепи преобладают над ядром, содержат углеводы, ха-
рактеризуются пониженным по сравнению с ГК содержанием углерода
и азота (С 4045 %, N 34,5 %), содержание карбоксильных и фенол-
гидроксильных групп больше, чем у ГК (см. рис. 12). В высушенном
состоянии имеют желтую окраску, активно воздействуют на различные
минералы, разрушая их и образуя устойчивые комплексные соединения
с катионами, причем активнее и лучше, чем ГК.
Содержание и соотношение ГК и ФК в почве имеет очень важное зна-
чение. Например, селективное соединение рассеянных металлов с водорас-
творимыми компонентами гумуса (ФК) и неподвижными гелями ГК имеют
очень большое значение для вовлечения металлов в миграционные циклы
или, наоборот, выведение их из миграции и закрепления в почве.
    Органическое вещество почвы состоит из слабоизмененных остат-
ков растений, продуктов их измельчения и преобразования микроорга-
низмами и мезофауной, а также из специфических почвенных органи-
ческих веществ, которые представляют собой гумус.
    Гумус (от лат. humus – земля, почва) – перегной – органическое
вещество почвы, образующееся в результате разложения растительных
и животных остатков и продуктов жизнедеятельности организмов.
    Состав гумуса: гуминовые и фульвокислоты, их соли и гумин –
своеобразный комплекс гумусовых кислот, связанных с высокодис-
персными минеральными частицами. Резкой границы между ними нет,
они связаны между собой постепенными переходами и характеризуют-
ся различным отношением к растворителям.
    Гуминовые кислоты (ГК) – темноокрашенная фракция органиче-
ских веществ с переменным составом: С от 48 до 64 %, Н 3,4–5,6 %,
N 2,7–5,3 %, не растворимые в воде, но растворимые в щелочах, осаж-
даются минеральными кислотами при рН 1–2. Благодаря высокой
клеящей способности создают структуру почв, считаются активаторами
роста растений.
    Основными структурными единицами сложной молекулы ГК яв-
ляются: сконденсированная центральная часть, состоящая из аромати-
ческих и гетероциклических структур (ядро), боковые цепи (углеводо-
родные, аминокислотные) и периферические функциональные группы
(карбоксильные –СООН, метоксильные ОСН3, карбонильные С=О, фе-
нолгидроксильные –С6Н4–ОН). В почве чаще всего присутствуют гума-
ты Са и Мg, образующиеся при замещении водорода у карбоксильных и
фенолгидроксильных групп. Часть водорода может быть замещена ком-
плексными катионами, например, на основе железа или алюминия. При
этом образуются прочные внутрикомплексные соединения – хелаты.
    Фульвокислоты (ФК) – специфические органические кислоты, рас-
творимые в воде и минеральных кислотах, имеют сходное строение с
ГК, но боковые цепи преобладают над ядром, содержат углеводы, ха-
рактеризуются пониженным по сравнению с ГК содержанием углерода
и азота (С 40–45 %, N 3–4,5 %), содержание карбоксильных и фенол-
гидроксильных групп больше, чем у ГК (см. рис. 12). В высушенном
состоянии имеют желтую окраску, активно воздействуют на различные
минералы, разрушая их и образуя устойчивые комплексные соединения
с катионами, причем активнее и лучше, чем ГК.
    Содержание и соотношение ГК и ФК в почве имеет очень важное зна-
чение. Например, селективное соединение рассеянных металлов с водорас-
творимыми компонентами гумуса (ФК) и неподвижными гелями ГК имеют
очень большое значение для вовлечения металлов в миграционные циклы
или, наоборот, выведение их из миграции и закрепления в почве.

                                  59